Критерии ионизирующего излучения
К критериям ионизирующего излучения относятся:
- критерии источника ионизирующего излучения;
- критерии ионизирующего поля, создаваемого этим источником, характеризующие степень радиоактивного загрязнения окружающей среды;
- дозовые критерии, позволяющие определить возможную степень облучения человека, находящегося в ионизирующем поле.
Критерии источника ионизирующего излучения
1. Вид излучения:
- фотонное (γ- и рентгеновское излучение);
- корпускулярное (α, β, нейтроны, протоны и др.).
2. Активность А, Беккерель (Бк). Мера радиоактивности, определяемая числом радиоактивных распадов в единицу времени. 1 Бк = 1 распаду/с. Внесистемная единица Кюри (Ки): 1 Kи = 3,7 10 Бк.
3. Энергия излучения (энергетический спектр излучения) Е, Джоуль (Дж). Разность между суммарной энергией всех заряженных и незаряженных частиц, входящих в данный объем вещества, и суммарной энергией частиц, выходящих из этого объема. Внесистемная единица электрон-вольт (эВ).
4. Период полураспада Т½. Время, в течение которого распадается половина данного количества радионуклидов.
Радионуклиды:
- короткоживущие: Т½ = до 1 года (йод-131, Т½ = 8 суток);
- среднеживущие: Т½ = до 100 лет (цезий-137, Т½ = 30 лет);
- долгоживущие: Т½ >100 лет (плутоний -239 Т½ = 29100 лет).
Практическая безопасность территории наступает при Тпб = 5 Т½;
Полный распад радионуклидов происходит при Тпр = 10 Т½.
Критерии ионизирующего поля
1. Поверхностная активность Аs, Бк/м2. Активность источника на единице площади. Внесистемная единица Ки/км2.
2. Объемная активность Аv, Бк/м3. Активность источника на единицу объема. Внесистемная единица Ки/л, Ки/м3.
3. Удельная активность Аm, Бк/кг. Активность источника на единицу массы. Внесистемная единица Ки/кг.
Гигиенические нормы загрязнения продуктов питания
1. Основные продукты питания: Аm = 50 - 160 Бк/кг.
2. Отдельные продукты:
кофе, чай – Аv = 400 Бк/л, грибы – Аm = 500 Бк/кг.
3. Детское питание: Аm = 40–70 Бк/кг.
Загрязнение помещений (радон, торон)[5]
1. Проектируемые здания: Аv £100 Бк/м3.
2. Эксплуатируемые здания: Аv £200 Бк/м3.
3. Принятие защитных мер для населения: Аv >400 Бк/м3.
Дозовые критерии
1. Поглощенная доза D, Грей (Гр). Основная дозиметрическая величина. Средняя энергия, переданная источником излучения веществу, находящемуся в элементарном объеме. 1Гр = 1 Дж/кг».
Внесистемная единица – рад (радиоактивная адсорбционная доза): 1 Гр = 100 рад.
2. Экспозиционная доза Х, Кулон/кг (Кл/кг). Поглощенная доза по воздуху. Отношение приращения суммарного заряда фотонного излучения в элементарном объеме воздуха к массе воздуха в этом объеме.
Внесистемная единица – рентген (Р): 1Р = 0,87 рад.
3. Эквивалентная доза НTR, Зиверт (Зв). Поглощенная доза в биологической ткани. Определяется степень ионизации биологической ткани с учетом характера вида излучения:
НTR = WR DTR,
где WR – взвешивающий коэффициент вида излучения R (WR = 1 – для фотонов и электронов любых энергий; WR = 20 – для альфа частиц, осколков деления и тяжелых ядер; WR = от 5 до 20 – для нейтронов в зависимости от их энергии);
DTR – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т.
Для нескольких видов излучений
.
Внесистемная единица – бэр (биологический эквивалент рентгена): 1 Зв = 100 бэр.
4. Эффективная эквивалентная доза Нэф, Зиверт (Зв). Величина меры риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности.
,
где – эквивалентная доза в ткани Т за время τ;
WT – взвешивающий коэффициент по ткани Т (WT = 0, 20 – для гонад; WT = 0, 12 – для костного мозга, толстого кишечника, легких и желудка; WT = 0, 05 – для мочевого пузыря, грудной железы, печени, пищевода и щитовидной железы; WT = 0, 01 – для кожи и клеток костных поверхностей; WT = 0, 05 – для остальных органов (суммарно)).
5. Мощность дозы - Гр/с, ч; - Кл/кг; -Зв/с, ч. Приращение дозы в единицу времени применяется для определения величины радиационного фона и внешнего облучения расчетным способом.
Внесистемные единицы измерения: рад/с, ч; Р/ч; бэр/ч.
Годовые эффективные дозы облучения населения
1 мЗв в год в среднем за любые последовательные пять лет, но не более 5 мЗв за 5 лет. (за период жизни (70 лет) - 70 мЗв.)
Влияние на человека однократного воздействия гамма-излучения
Эквивалентная доза, Зв | Причина и результат воздействия |
Смерть через несколько часов или дней в результате повреждения центральной нервной системы | |
10 – 50 | Смерть через 1 – 2 недели в следствии внутренних кровоизлияний |
4 –5 | 50% облученных умирает в течение 1-2 месяцев в результате поражения клеток костного мозга |
Нижний уровень развития лучевой болезни | |
0,75 | Кратковременные незначительные изменения состава крови |
0,005 | Допустимое облучение населения за год |
Естественный техногенно измененный радиационный фон
Оптимальный – до 0,2 мкЗв/ч.
Нормальный – до 0,6 мкЗв/ч.
Повышенный – более 0,6 мкЗв/ч.